KR100321624B1 - 식별성과 롤코팅성이 우수한 착색 박막수지피복 강판용 수지용액 제조방법 및 이를 이용한 수지처리 전기아연합금도금강판 제조방법 - Google Patents
식별성과 롤코팅성이 우수한 착색 박막수지피복 강판용 수지용액 제조방법 및 이를 이용한 수지처리 전기아연합금도금강판 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 전기 합금 아연도금강판에 코로메이트 처리를 한 후 박막의 수용성 수지용액을 도포하는 수지 처리 용액에 관한 것으로서, 아크릴, 에테르, 에스테르 카보네이트 다이올을 주사슬로 하고 양 말단에 우레탄 결합을 가진 우레탄계 수지에 수평균 분자량이 400-4000인 물에 유화시킨 에폭시 수지를 3-50phr되게 첨가하고, 여기에 경화재인 멜라밀 수지를 전체 수지 함량대비 5-80phr첨가하고, 여기에 ph8-10.5인 콜로이달 실리카를 전체 수지함량대비 10phr이하 첨가하고, 여기에 착색제를 전체 수지 함량대비 1-2phr 첨가시킴을 특징으로하는 크로메이트 처리된 아연합금 전기 도금 강판용 수용성 우레탄 에폭시 수지용액의 제조방법을 개시한다.
Description
본 발명은 볼코팅 방법에 의해 광택도, 전착도장성 및 식별성이 우수한 수용성 수지용액 및 이를 이용한 수지피복 도금강판의 제조방법에 관한 것이다.
방청강화 규제에 따라 아연 니켈 전기도금강판위에 크로메이트처리와 수지처리한 3층구조의 고내식성 표면처리강판(이하 유기피복강판이라 칭함)의 수요가 급증하고 있는 실정이다. 유기피복강판의 물성은 주로 크로메이트와 수지층에 의해 큰 영향을 받으며 특히, 강판 상층부에 있는 수지는 부식인자에 의한 1차적인 차페효과와 하층 크로메이트의 급격한 크롬용출을 방지하여 우수한 내식성을 발휘하게 해주는 기능을 한다. 그러나 상층부를 구성하고 있는 박막의 수지피막은 하층의 크로메이트층의 보호를 위하여 피복되어 내식성은 증가하지면 수지도 막으로 인하여 수지피막과 전착도료와의 계면에서 발생하는 알카리(ph10)에 의한 수지의 열화와 물이나 기타 이온 교환이 용이하지 않아 전착도장성이 열화하는 문제점을 안고 있기 때문에 기존에는 수용성 에테로 혹은 아크린 혹은 포리카보네이트다이롤을 주사슬로 하고 양말단에 우레탄 결합을 부여한 우레만계수지용액에 물에 유화시킨 타입의 에폭시수지를 첨가한 다음 경화제로서 아미드 혹은 이민-에스태르계 수지로 구성한 용액계가 제안된 바 있다. 그러나 이 용액계에 착색제를 투입하여 롤코팅 방법으로 수지용액을 도포하여 착색수지피복 강판을 제조할 경우 수지용액의 흐름성이 부족하여 고속으로 회전하는 롤에 의해 착색제를 포함한 수지용액의 줄무늬가 강판상에 전사되어 건조한 후에는 강판상에 착색줄무늬 형태의 표면결함이 발생하게 된다. 따라서 착색제를 포함한 수지용액이 고속으로 회전하는 롤에 의해 용액에 편심이 생겨 강판에 도포된 때 용액의 피질성이 좋아 균일하게 피집으로서 양호한 표면외관을 확보할 수 있는 용액계의 보완이 필요하게 된 것이다.
그러면 수지용액내 착색제를 투입하여야 하는 이유에 관하여 살펴보면 다음과 같다. 유기피복강판의 경우 대개 편면 유기피복 강판으로 제조된다. 이는 수지처리된 부분이 차제의 내/외판의 안쪽(내면)으로 들어가게 되고 수지가 미도포된 부위(Zn-Ni합금 전기도금강판)는 바깥(외면)쪽으로 향하게 되기 때문에 편면 수지도포된 유기피복강판이 필요하다. 만약 상기와 같은 강판의 부위가 서로 바뀌는 경우 자동차의 해밍(Hemming)부와 같이 내식서이 열악한 부위에 유기피복강판이 제대로 기능을 발휘하기 어렵게 되며, 또 전착도장시 타강판면과 유기피복면은 상이한 도막두께를 가진다. 대개 유기피복면은 도금강판에 비해 전착도막두께가 5~10마이크로미터 정도의 높은 도막부착량을 가지며 그 다음공정인 중상도장후에는 전착도막 두께차이로 인하여 중상도장한 후에도 도막도께 차이가 여전히 발생하여 강판부위별로 차체 도장선영성이 서로 다르게 되기 때문에 반드시 유기피복된면은 차체 안쪽으로 향하여 자동차차체의 표면선영성을 저해한 경우가 없어야 한다. 그러기 때문에 자동차사에서는 유기피복면과 Zn-Ni면을 서로 바뀌어 차체를 향성시키는 일이 없어야 하며 이렇게 하기 위해서는 유기피복면의 표시를 위하여 착색제를 투입하면 유기피복면과 도금강판면을 쉽게 구별하여 차체제작에 강판이 서로 바뀌는 혼돈을 없앨 수가 있다. 그리고 여기서 추가적으로 설명되어야 할 사항은 방청유를 도포하지 않은 상태에서는 유기피복면과 도금강판면의 구별이 용이하나 도금강판면의 방청을 위하여 방청유를 도포하면 수지피복면과 도금강판면의 구분이 육안으로는 어렵게 되고, 특히 자동차 차체제작을 하는 작업장의 조명(수은등(燈), 아르곤등(燈))하에서는 더욱 구분이 어렵기 때문에 편면 유기피복강판의 경우 수지면에 착색제를 투입한 유기피복강판의 제조가 필요하게 되었다.
본 발명의 목적은 광택도와 표면외관 및 전착도장성이 우수한 크로메이트 처리된 아연합금전기 도금강판용 수용성 우레탄에폭시 수지용액의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 상기의 수지용액을 이용하여 광택도와 전착도장성, 내식성과 방청유도포시 도금강판과 식별성이 우수한 크로메이트된 착색 박막수지피복 아연합금전기 도금 강판제조 방법을 제공하는 것이다.
이러한 본 발명은 목적은 아크릴, 에테르, 에스테르 카보네이트 다이올을 주사슬로 하고 양 말단에 우레탄 결합을 가진 우레탄계 수지에 수평균 분자량이 400-4000인 물에 유화시킨 에폭시 수지를 3-50phr되게 첨가하고, 여기에 경화재인 멜라밀 수지를 전체 수지 함량대비 5-80phr첨가하고, 여기에 ph8-10.5인 콜로이달 실리카를 전체 수지함량대비 10phr이하 첨가하고, 여기에 착색제를 전체 수지 함량대비 1-2phr 첨가시킴을 특징으로하는 크로메이트 처리된 아연합금 전기 도금 강판용 수용성 우레탄 에폭시 수지용액의 제조방법과, 크로메이트 처리된 아연합금 전기 도금 강판에 고형분이 10-20%인 수지용액을 2단 혹은 3단 롤코더 방식으로 도포하되 에퍼리케이터롤(APR)의 주속비가 철판 이송속도 대비 290%를 초과하지 않도록 롤 코더 조건을 설정하고, 강판 온도 범위를 140-200℃에서 소부건조시키며, 수지 도막 두께는 0.5-3.01
로 함을 특징으로하는 코로메이트된 착색박막 수지피복 아연합금 전기도금 강판제조 방법에 의하여 달성된다.
첨부도면은 2단 및 3단 롤코더의 개략도 및 각코더의 특징을 비교한 도면.
이하, 수지용액 제조방법 및 이를 이용한 강판제조방법에 관하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 크로메이트 처리된 전기아연도금 강판 위에 수지피복 층을 형성시키는 수지용액에 있어서 수용성 타입의 우레탄결합을 가진 아크릴(Acryl), 애테르(Ether), 에스태르(Ester) 혹은 카보네이트-다이올(Carbonate-diol) (이하 우레탄수지라 하며 구조는 하기와 같이 양말단에 우레단결합을 하고 중간에 아크릴, 애테르, 애스테르 혹은 카보네이트 결합을 가진 수지는 본 발명에 포함된다)에 물에 유화시킨 애폭시수지를 혼합한 후 정화제로서 멜리민 계통의 수지 1종 또는 2 종이상을 혼합하여 첨가한 수용성 수지용액을 제조한다.
또한 상기와 같이 제조한 수용성 수지용액에 물성향상제(첨가제)제조방법으로는 물에 분산 및 용해되어 안정성을 확보 할 수 있는 코로이드실리카나 크롬산염을 투입하는데 이때 투입되는 첨가제 함랴은 수지용액대비 콜로이드 시리카가 12~30phr, 크롬산염이 1~10phr을 투입하는 것을 특지으로 하는 도금강판용 수지용액에 관한 것이다. 또한 본 발명은 통상적인 반응형 또는 도포형 크로메이트로서 부착량이 30~200mg/m2처리된 아연합금 전기도금강판을 소지강판으로 하여 상기한 발명의 수용성 수지용액으로 롤코팅 방법에 의해 수지용액을 강판에 도포한 후 강판온도를 140 - 200℃내로 소부를 행하고 수지피복 두께를 0.5~3.0 mg/m2(두께로 환산할 경우 0.5~3m)로 수지피복층을 형성시키는 것을 특징으로 하는 수용성 수지피복 도금강판의 제조방법에 관한 것이다.
이하 본 발명에 수용성 수지용액 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명에 사용된 수지는 아크릴(acryl), 에테르(ether)혹은 카보네이트 다이올(carbonate-diol)수지의 양말단에 우레탄결함을 가진 상기 수지를 1종 혹은 2종이상 혼합한 수지용액에 수평균분자량이 400~4000인 물에 유화시킨 에폭시수지를 3~50phr 투입한 수지용액(이하 주재용액이라 함)을 제조한다. 이때 애폭시수지 분자량이 4000이상이면 물에 의한 분산이 어려워 수성 에폭시 수지제조가 어렵게 되며, 반대로 400이하이면 저온 열건조에 의한 가교반응이 어렵게 된다. 그리고 유화된 에폭시수지 함량은 우레탄수지대비 3~50phr로 투입되는데 30phr이하가 되면 건조도막내에 애폭시 함량이 많게 되어 광택고가 저하하게 된다. 상기와 같이 배합된 에폭시우레탄 수지(주재)에 투입되는 경화제로는 맬라민 계통의 수지를 단독 또는 2종이상 혼용하여 사용할 수가 있는데 멜라민계통의 수지를 단독으로 사용할 경우는 (상품명: cymel 325)가 적당하며 그 사용량도 우레탄-애폭시 수지를 합한 주제함량대비 5~80phr이 적당한데 5phr이하의 경우 경화제 함량이 너무 적어 원하는 물성(내식성, 화학성등)확보가 곤란하여 80phr이상의 경우는 용액안정성이 떨어질 뿐만아니라 투입에 따른 물성향상 효과가 없기 때문이다. 상기와 같이 수지피복강판의 내화학성을 확보해야만 하는 이유는 다음과 같다. 유기피복강판은 보통 자동차차체를 구성할 경우 전착도성이 잘되지 않는 구멍부식이 되기 취약하여 해밍(hemming)부의 내식성 보강용으로 사용되는데 일반적으로 유기피복강판 단독으로 차체를 형성하는 경우는 드물고 대개 도금강판(아연 및 아연합금 전기 및 용융도금강판)과 함께 차체를 구성시키기 때문에 고금강판과 같이 가공을 위하여 가공유(프레스유)를 도포하여 가공된 후 차체를 조립하게 된다. 이때 차체에 도포된 가공유를 제거하는 탈지공정과 함께 화성처리(인산염처리) 및 도장이 행해지는데 수지피막의 경우 도금강판과는 다소 다른 화성처리 공정을 거치게 된다. 고금강판의 경우는 탈지후 화성피막이 형성되나 유기피복강판의 경우는 상부에 존재하는 수지로 인해 탈지후 화성피막이 형성되지 않는다. 그렇기 때문에 경화가 충분히 되지 않으면 탈지는 완전히 되나 수지피막이 탈지 및 화성피막용액에 박리될 뿐만 아니라 원래 수지피복의 목적인 전착도장이 힘든 부위의 내식성 보강이 어렵게 된다. 따라서 일반도금강판과는 달리 유기피복강판은 탈지 및 인산염처리 용액에 대한 지향성은 가지기 위해서는 이러한 용액에 대한 저항성(내화학성)이 충분히 커서 탈지 및 화성처리된 도금강판과 함께 상층수지막이 박리되지 않은 채로 전착도장이 이루어져야 한다. 그리하여 경화제인 맨라민(전체 수지함량대비)계 수지의 함량이 80phr이상이 되면 첨가에 의한 강화반응의 효과가 없을 뿐만 아니라 다량 부입된 경화제는 오히려 용액안정성과 수지피막의 물성을 저해시킬 우려가 있다. 또한 본 발명에서는 방처유 도포시 수지피복면과 고금강판과의 식별을 용이하게 하기 위하여 수시용액에 투입되는 착색제의 함량은 전체수지함량 대비 1.0~2.0phr이 적당한데 1.0phr이하 일 경우 착색제 함량이 부족하여 충분한 색상을 확보할 수 없으며 2.0phr이상이 되면 착색효과는 충분하지만 과량 첨가시 오히려 품질에 영향을 주기 때문이다. 그리고 상기와 같이 제조된 수지용액에 물성향성을 위하여 첨가제의 투입이 가능한데 일반적인 물성향상제로는 실리카, 크롬산염은 내식성의 향상을 가져오기 때문에 반드시 투입하여야 한다. 먼저 콜로이달 실리카는 수지가 수성인 점을 감안하여 콜로이달 상태가 좋으며 특히 유의할 점은 콜로이달 실리카의 안정성이 ph에 상당히 만감하기 때문에 수지용액의 ph에 따라 저정한 것을 사용하여야 하며 본 용액제에서는 알카리성이므로 ph가 9~10.5정도의 것을 사용하여야 한다. 두번째로 크롬산염의 투입에 대하여 살펴보기로 한다. 무수크롬산의 경우는 ph가 산성이므로 본 용액계에서는 적당하지 않고 알카리 및 중성의 크롬산염인 크롬산나트륨을 써야 한다. 그러면 상기 수지에 투입되는 첨가제인 콜로이달 실리카와 크롬산염의 투입함량에 대하여 기술한다. 먼저 콜로이달 실리카는 수지도막내에서 내식성을 향상시키는 데 사용되며 수지용액의 ph에 따라 적절히 사용해야 하는데 본 발명에 사용되는 수지용액은 ph가 알카리성이며 보다 정확하게는 8~10.5 범위의 것을 사용해야 한다. 만약 실리카의 ph가 8이하 또는 10.5이상이면 본용액과 ph가 맞지않은 데서 오는 용액안정성이 저하하게 된다. 그리고 콜로이달 실리카의 함량은 수지함량대비 12~30phr이 적당한데 12phr이하의 경우 원하는 내식성의 효과가 불충분하고 30phr이상에서는 실리카 투입에 의한 물성향상 효과가 없기 때문이다. 또한 본 발명에 있어서 상기 실리카 대신에 크롬산염화합물의 투입이 가능한데 이물을 투입할 경우 2가지의 조건이 맞아야 한다. 먼저 물에 가용하여야 하고 물에 녹으면 ph가 중성 혹은 알카리성으로 된 것이어야 한다. 이에 해당되는 것으로는 크롬산나트륨(Na2CrO4)이 가장적당하며 다른 크롬산염들도 암모니아수로 적당히 PH를 저절한 다음 사용하여도 무방하다. 첨가되는 함량도 수지용액대비 10PHR이하가 적당한데 10PHR초과하면 피막의 내수성이 취약하고 브리스터(BLISTER) 및 6가크롬이 용출될 수가 있다.
이하 상기한 본 발명에 따른 수지피복처리 용액을 이용하여 수지피복 전기 아연합금 도금강판을 제조하는 방법에 대하여 상술한다.
본 발명에 따른 수지피복 전기 아연합금 도금강판의 제조하는 방법은 전기 아연도금강판위에 통상적인 방법에 의한 반응형 도포형 크로메이트처리를 하고 그 위에 본발명에 따라 제조된 수용성 수지용액을 도포하여 재조되는 것을 특징으로 하며 이때 사용되는 하지층의 크로메이트 용액은 내식성 향상 측면에서 유리한 도포형 크로메이트 처리제가 바람직하다. 도포형 크로메이트 용액구성은 무수크롬산을 물에 용해하여 인산, 실리카로 구성되는 통상적인 용액이나 크로케이트용액의 안정성 때문에 크롬용액과 실관의 2액형으로 사용하는 것이 바람직하다. 또한 상기 크로메이트 처리시 강판상의 크롬부착량은 30~200mg/m2수준으로서 30mg/m2이하인 경우 내식성이 충분하지 못하며, 200mg/m2이상의 경우 도막밀착성 및 가공성이 열화되기 때문이다. 또한 박막수지처리 강판제조 방법에서 가장 중요한 인자는 수지 부착량인데 건조 수지도막의 두께가 0.5~31㎛가 바람직 하다. 그 이유는 상기 도막 두께가 0.51㎛이하인 경우는 내식성등의 물성이 저하하며, 31㎛이상일 경우는 가공시 도막의 일부가 박리되어 충분한 내식성효과가 상쇄되기 때문이다. 한편, 수지용액을 도포한 후 도포된 수지피막을 건조할 경우 140~200℃의 온도범위에서 소부하는 것이 바람직한데 그이유는 소부조건온도가 140℃ 이하가 되면 수지의 경화반응이 충분치 못하여 도막의 불성이 저하하며 반대로 200℃ 이상에서는 소지강판의 재질상의 변화와 함께 BH(메이크하드닝)강판의 성질을 보존할 수 없기 때문이다. 다음은 박막 수지처리강판제조시 여러가지 방법이 사용되는데 일반적으로 도포하는 방법은 침적법, 스프레이법 및 롤코터에 의한 도포방법으로 나눌 수가 있는데 본 발명에서는 롤코터에 의한 방법에 한정한다. 특히 롤코더 벙법은 여러가지가 있는데 일반적으로 2롤코더와 3롤코더로 대변된다. 첨부도면에 2롤코더와 3롤코더의 개략도를 나타내었으며 2롤코터보다 3롤코더 방식이 본 발명과 같이 박막이고 정교한 부착량을 요구하는 코터 방식으로는 적합하다. 대개 2롤코더는 첨부도면과 같이 픽업롤(PICK UP ROLL, 이하 약하여 PUR이라 함)과 이플리 케이터 롤(Applicator roll,이하 약하여 APR이라함)으로 구성되는데 PUR은 코더팬(Coater pen)에서 용액을 묻혀서 APR에 전달하여 주는 역활을 하고 APR은 PUR에서 전달받은 용액을 강판에 도포하여 균일한 수지피막을 얻도록 한다. 그리고 2롤코터방식((가)도)은 대개 도막부착량이 높은 도장강판용으로 사용하나 본 발명에 적용시킬 수 없는 것은 아니다. 이에 반해 3롤 코터는 2가지로 대별되는데 V 형태와((다)도) 직선형태와((나)도)로 나눌수 있다. 먼저 V형태는 닥터롤(DOCTOR ROLL, 이하 약하여 DTR이라함)이 2롤타입의 PUR옆에 2롤타입에 하나 더 부착되어 있으며 직선형은 트렌스퍼롤(TRANSFER ROLL,이하 약하여 TFR이라함)이 APR과 PUR사이에 막바로 거치지 않고 DTR 또는 TFR에서 적정량을 배분시켜 APR에 전사하는 방식이다. 첨부도면에 그의 모형도 및 상세구조를 나타내었다. 또한 본 발명은 롤코터방식으로 도포하는 방식으로 강판상에 전사시켜주는 APR의 주속비가 강판의 이송속도대비 50~250%로 작업하는 것을 특징으로 한다. 이는 강판상의 표면외관(수지줄무늬)은 주로 APR의 회전수에 전적으로 의존하기 때문에 타롤들의 주속비는 본 발명에서 제외하였다. APR주속비가 표면에 미치는 영향을 살펴보면 APR의 주속범위가 강판의 이송속도대비 40%이하의 경우 롤의 회전이 크지않아 용액의 편심이 발생하지 않은 상태로 강판상에 전사되어 용액이 강판상에 일부는 도포되고 나머지 일부는 비산하게 됨으로써 강판의 표면외관을 해칠 우려가 있기 때문이다. 또한 강판의 품질에 중요한 영향을 미치는 용액의 고향분도 강판의 표면외관을 결정짓는 중요한 인자이다. 본 발명에서는 수지용액의 고향분을 10~20%로 제한 하는데 용액의 고형부이 10%이하인 경우 수지용액내 농도가 낮기 때문에 APR의 회전에 의해 생긴 용액의 편심이 강판에 도포된 경우 흐름이 향호하여 수지줄무늬 현상이 나타나지 않게 되며 수지용액이 20%이상일 경우는 용액의 점도가 너무 높아 흐름성을 방해하기 때문에 균일한 표면외관확보가 어렵게 되기 때문이다.
이하 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명한다.
실시예1
우레탄수지(Zeneca사 수지제품, 상품명: Neorez R-961)에 수평균분자량이 4000이고 물에 유화시킨 애폭시수지를 5~50phr 투입한후 정화제인 멜라민수지(Cytec사 수지제품, 상품명: Cymel 325)를 전체수지함량대비 5~80phr첨가한 수용성 수지용액에 착색제(BASF사 제품, 상품명: Red-3855)를 수지용액대비 1.5PHR첨가하여 제조한 착색박막수지처리용 수지용액을 다음과 같이 품질평가를 행하였다. 용액안정성 평가는 실제 사용할 수 있는 충분한 시간을 고려하여 상온에서 15일 동한의 점도를 측정하여 5등급으로 나누어 평가하였고 그 결과를 표 1에 나타내었다.
용액의 점도 변화폭이 2cps이하 ○ 용액의 점도 변화폭이 2~4cps
□ 용액의 점도 변화폭이 4~6cps △:용액의 점도 변화폭이 6~8cps
×: 용액의 점도 변화폭이 10cps이상
상기 용액의 흐름성 평가는 각 용액의 TI(Thixotropy Index)를 측정하였으며 TI성 평가는 회전점도계(상품명:Brookfield LV형)을 이용하여 회전수 6rpm과 60rpm일때의 점도의 비를 계산하여 하기와 같은 기준에 의거 평가하였다.
점도비가 0.9~1.2 ○ 점도비가 1.2~1.5
□ 점도비가 1.5~1.8 ×: 점도비가 1.8이상
실시예2
Cr부착량이 50mg/m2으로 크로메이트처리된 아연합금 전기도금강판을 소지 금속으로 하여 상기 소지금속에 용액안정성이 확보되는 고형분 15%의 수지용액을 건조피막 부착량 기준으로 1.01
(건조피막)의 두께로 표2의 발명재 5의 코팅 작업조건으로 롤 코팅한 후 160℃의 강판온도에서 소부한 다음 수냉시켜 수지피목강판을 제조하고 이 수지강판에 대하여 품질평가를 행하였다. 먼저 수지강판의 수지줄무늬현상을 하기와 같은 5등급으로 나누어서 비교 평가하였고 그결과을 표2에 나타내었다.
수지 줄무늬가 cm당 없음 ○ 수지 줄무늬가 cm당 1~3개
□ 수지 줄무늬가 cm당 3~5개 △:수지 줄무늬가 cm당 5~8개
×: 수지 줄무늬가 cm당 8개 이상
광택도는 광택도계를 이용하여 60 W각도에서 입사각에 대한 반사되는 광택도를 측정하였고, 내화학성은 탈지 및 인산염처리후의 수지도막의 박리 및 변색여부를 5등급으로 나누어 평가하였으며 탈지 및 인산염처리조건은 하기와 같고 평가방법은 다음과 같다.
수지도막의 박리가 업소 색차(처리전의 색차대비) XE 1이하
○ 수지도막의 박리가 없고 색차(처리전의 색차대비) XE2~3
□ 수지도막의 박리가 없고 색차(처리전의 색차대비) XE5이상
△: 수지도막이 부분 박리 (박리부분이 수지 전도포면의 30%이하)
×: 수지도막이 완전 박리 (박리부분이 수지 전도포면의 50%이상)
또한 전착도장은 자동차 차제 처리공정을 모사하여 예비탈지(약품명: Pyroslean 442,농도:5중량%, 처리시간: 150초, 온도: 50℃, spray)→본 탈지(약품명: Pyroslean 442.농도: 5중량%, 처리시간: 150초, 온도:50℃, dipping)→수세(순수, 처리시간: 150초, 온도: 상온, spray)→표면조정(spray) →인산염처리(약품명:bonderite699D, 온도:45℃, 전산도:20.5, 유리산도:1.05, 촉진도:2.5)→인산염처리(약품명:ED-1800Gray, 고형분:20%, 온도:28℃, 처리시간:180초, 전압: 50v) 소부(165℃, 20분)을 실시하였다. 또한 전착도장성 평가는 실제 자동차사에서 사용되는 전착전압(220volt)보다 낮은 전압(50volt)에서 평가하였는데 그이유는 실 자동 도장설비에서는 극판을 감싸고 있는 격막의 저항, 거리저항 및 자동차차체의 굴곡저항등으로 인하여 차체 부위별 상이한 전압을 받을 수가 있다. 따라서 본 평가에서는 차체저항이 가장 큰 부위를 모사하여 50(volt)에서 평가를 하였고 평가방법은 도장후 도장면의 평균조도 및 전착두께로서 평가하였으며 그 결과를 표 1에 각각 나타내었다.
[표 1]
실시예 3
크롬 부착량이 50mg/m2인 크로메이트 처리된 전기 아연합금도금강판에 표 3의 발명재와 같은 조성을 가진 용액에 대해 실리카 10~20phr, 코롬산나트륨을 0~10phr 첨가하여 제조할 수지용액으로 실시예 1과 동일한 방법으로 시편을 제조하여 내식성 평가한 결과를 표 3에 나타내었고 비교재중 실리카 함량이 증가할 수록 내식성이 증가하는 것으로 나타났으나 실리카 함량이 35phr이상이 되면 가공다이와 강판과의 마찰로 인하여 실리카 입자가 일부 탈락하여 내식성이 30phr첨가한 것에 비해 저하하는 것을 알수 있다. 또한 표 3의 발명제 1의 조건으로 실시예1의 조건으로 수지두께 변화에 따른 내식성 평가를 한 결과 표 4에 나타내었다. 이때 내식성 평가시 가공재는 윤활재를 도포한 후 성형시험기를 이용 핀치 직경 50mm, 다이직경 52mm, 핀치 및 다이 R 5mm, 높이 25mm의 조건으로 가공을 한 다음 평판재와 함께 자동차 차체 처리공정을 모사하여 탈지(약품명: pyrocrean 442, 농도:5중량%, 처리시간:3분, 온도:50℃) 및 인산염처리(약품명: bonderite 699d, 온도: 45℃, 전산도: 20.5, 유리산도: 1.05, 촉진도: 2.5)를 행한후 복합부식시험기를 이용하여 6시간 염수분무후 60℃에서 4시간 건조하고 50℃에서 14시간 습윤상(95% R.H)상태를 1싸이클(총 24시간, 온도이행시간 포함)로 하여 일정시간 경과에 따른 각 시편의 발청상태를 상대 비교하여 평가하였다. 하기 표 4에 나타난 바와 같이 수지도막의 두께가 0.51
이하일 경우 피막부착량이 균일하지 못하여 내식성이 저하하며 반대로 3.01
이상의 경우 가공시 수지피막이 탈락되어 내식성이 저하되는 것을 알수 있다.
[표 2]
[표 3]
[표 4]
상술한 바와 같이 본 발명은 우레탄-에폭시수지에 경화재인 메라민수지와 착색제를 투입한 수지용액에 의해 광택도, 전착도장성, 내식성, 식별성 및 롤코팅을 향상시키게 되는 착색 막막 수지처리된 전기합금아연 도금강판을 제공할 수가 있는 효과가 있는 것이다.
Claims (2)
- 전기 합금 아연도금강판에 코로메이트 처리를 한 후 박막의 수용성 수지용액을 도포하는 수지 처리 용액에 있어서,아크릴, 에테르, 에스테르 카보네이트 다이올을 주사슬로 하고 양 말단에 우레탄 결합을 가진 우레탄계 수지에 수평균 분자량이 400-4000인 물에 유화시킨 에폭시 수지를 3-50phr되게 첨가하고, 여기에 경화재인 멜라밀 수지를 전체 수지 함량대비 5-80phr첨가하고, 여기에 ph8-10.5인 콜로이달 실리카를 전체 수지함량대비 10phr이하 첨가하고, 여기에 착색제를 전체 수지 함량대비 1-2phr 첨가시킴을 특징으로하는 크로메이트 처리된 아연합금 전기 도금 강판용 수용성 우레탄 에폭시 수지용액의 제조방법.
- 크로메이트 처리된 아연합금 전기 도금 강판에 고형분이 10-20%인 제 1항의 수지용액을 2단 혹은 3단 롤코더 방식으로 도포하되 에퍼리케이터롤(APR)의 주속비가 철판 이송속도 대비 290%를 초과하지 않도록 롤 코더 조건을 설정하고, 강판 온도 범위를 140-200℃에서 소부건조시키며, 수지 도막 두께는 0.5-3.01로 함을 특징으로하는 코로메이트된 착색박막 수지피복 아연합금 전기도금 강판제조 방법.
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